CN100485431C - 可现场安装的光纤连接器 - Google Patents

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Abstract

一种可现场安装的光纤连接包括外壳和从外壳的后向端插入的套管夹持器。插入在外壳前端的弹簧件以及与套管夹持器连接的弹簧件保持器前向偏置该套管夹持器。光纤插针设置在相对的接合件之间，并且现场光纤插入在接合件之间，且通过凹槽引导其与光纤插针的端部邻接。设置在套管夹持器周围的凸轮可移动以利于现场光纤的插入并且夹住接合件之间的现场光纤与光纤插针。在一个实施方式中，触发件与外壳连接。触发器设置在套管夹持器周围，并且相对于该套管夹持器滑动，由此相对于套管夹持器前向偏置该外壳以有助于闩锁该连接器。

Description

可现场安装的光纤连接器
相关申请的交叉参考
本申请为2004年3月24日提交的且转让给本申请专利权受让人的美国专利申请No.10/808,057的部分接续申请。
技术领域
本发明一般地涉及光纤连接器，更具体地涉及适于现场安装的光纤连接器。
背景技术
光纤广泛地使用于包括电信行业的各种应用中，其中在大量电话和数据传输应用中采用光纤。至少一部分是由于光纤提供的超宽带宽和低噪声工作，光纤的使用以及使用光纤的应用种类正逐渐增多。例如，光纤不再仅仅用作长距离信号传输的介质，而正越来越多地直接连接到家庭中，或者在某些情况下，直接连接到办公桌或其他工作场所。
随着光纤不断增多以及变化的使用，显然需要将光纤连接到诸如其他光纤、电话总局或办公楼中的配线架(patch panel)或者各种远程终端或基座的有效方法。但是，为了有效连接各自光纤传输的信号，光纤连接器不可以显著削弱或者改变所传输的信号。此外，光纤连接器必须相对坚固，并且为了适应在光纤传输路径中的变化，必须适于多次连接和断开。
为了提供期望的信号传输特性，已开发大量光纤连接器，其在工厂装配过程中安装在光纤的端部。通过在工厂装配过程中将光纤连接器安装在光纤和/或光缆上(下文称为光纤)，可使光纤连接器的装配标准化，从而避免与连接器的现场安装相关联的不一致装配和其他问题。
但是，光纤连接器的工厂安装不能完全满足每个应用。特别地，光纤连接器的工厂安装无法定制安装过程以满足现场中经历的各种设计变化。例如，通过在工厂将光纤连接器安装在光纤的端部，连接连接器的光纤的长度进而固定，由此需要额外的松弛光纤以确保松弛光纤的所有应用以及储存所需的足够长度。此外，在一些情况下，需要将一定长度的光纤切割为多个较短长度的光纤，每个较短长度的光纤必须通过诸如光纤连接器分别连接到另一光纤或连接到配线架或其他类型的终端。但是，直到在现场安装光纤时，通常才能确定较短光纤的各自长度。于是，在这种情况下，在安装光纤之前，在工厂无法将所需的光纤连接器安装在光纤上。此外，由于光纤连接器通常具有比各光纤更大的直径，在一些情况下需要在安装光纤连接器之前封装和载运光纤，而不必要地使光纤的封装和载运复杂化。
因此，已开发出几种光纤连接器，一旦确定光纤的特定应用，便可在现场将光纤连接器安装在光纤的端部。例如，在1991年8月20日公告的由Michaelde Jong等人转让给本发明的专利权受让人的美国专利No.5,040,867公开了一种适于在现场安装的光纤连接器。美国专利No.5,040,867的光纤连接器的一个商业实例为由北卡罗来纳州希柯利的Corning Cable Systems公司制造和发布的
Figure C200580041651D00051
连接器。
连接器包括限定纵向孔的纵向延伸的套管，通过该孔利用凸轮件连接到V形凹槽接头，该凸轮件用于将光纤固定在接头中。通常称为光纤插针(optical fiber stub)的短长度光纤设置在套管的孔中，并且延伸至V形凹槽接头中。在现场，待与光纤连接器连接的且通常称为现场光纤的光纤的端部可从与套管相对的一端插入在V形凹槽接头中。由于在连接器中纵向延伸的V形凹槽的精确对准，所以现场光纤的端部与光纤跳线对准，并且此后通过起动凸轮件将光纤的端部保持到位。
Figure C200580041651D00054
连接器还包括安装在V形凹槽的与套管相对的一端上的压接管(crimp tube)，从而光纤通过该压接管延伸。通过径向向内压紧压接管以接触现场光缆，可将现场光纤固定在相对于套管和对准的光纤插针的适当位置上。而
Figure C200580041651D00055
连接器的套管可设置在任何标准的连接器外壳中。例如，连接器的套管兼容并可安装在FC、ST或SC连接器外壳中。由此得到的连接器例如通过转接座(adapter)或者连接套筒连接到另一光纤的端部，该光纤也具有安装在其端部的适当的连接器。或者，由此得到的
Figure C200580041651D00058
连接器可连接到配线架、远程终端或者基座。
虽然现有技术中的
Figure C200580041651D00059
连接器非常先进，但是连接器采用利用轴向运动的凸轮件来确定现场光纤与光纤插针之间的接合。这就导致同时按压光纤的邻接端面，并且很可能损坏端面。此外，也证实将连接器插入并闩锁在接收插座中比较麻烦。最后，连接器如同其他可现场安装的连接器一样，不具有容易且可视地确定是否已制成合格接合的特征。
发明内容
本发明的广泛方案包括：外壳，其具有限定纵向延伸的腔体的内表面及其中设置的弹簧件座，该外壳还限定与该腔体连通的前向开口以及与该腔体连通的后向开口。该连接器还包括弹簧件，其通过该外壳的前向开口插入在该腔体中；以及套管夹持器，其通过该外壳的后向开口插入在该腔体中。弹簧件保持器设置在该套管夹持器的前向端周围，并且弹簧件设置在该弹簧件座与该弹簧件保持器之间，由此对该套管夹持器前向施加预定的弹簧弹力。优选地，该预定的弹簧弹力大于约11b，更优选地，位于约1至1.51bs之间，最佳为约1.1至1.41bs之间。该光纤连接器包括设置在套管夹持器内的套管，以及设置在套管内的光纤插针(optical fiber stub)。根据本发明实施方式的光纤连接器还包括观察端口，用以提供连接器内的光纤插针与现场光纤之间接合质量的可视指示。
在本发明另一广泛方案中，光纤连接器包括：外壳，其具有限定纵向延伸的腔体的内表面及其中的弹簧件座，该外壳还限定与该腔体连通的前向开口以及与该腔体连通的后向开口。根据本发明实施方式的光纤连接器还包括：套管，其具有第一端和第二端，以及两端之间轴向设置的通路；以及设置在套管通路中的光纤插针。套管夹持器在相对的第一端和第二端之间纵向延伸，并且限定其间纵向延伸的通路。套管夹持器第一端通过外壳后向开口插入，并且超过弹簧件座延伸。套管夹持器用于夹持套管，并可在外壳内纵向滑动。弹簧件保持器设置在套管夹持器的第一端。相对的第一和第二接合件设置在套管夹持器内，每个接合件从接近套管第二端的第一端纵向延伸至相对的第二端。其中一个接合件包括纵向光纤对准凹槽，其中，光纤插针在凹槽中相对的接合件之间延伸，并且在接合件的第一端与第二端的中间位置终止。具有第一端、第二端和其间纵向延伸的通路的凸轮件设置在套管夹持器的周围。弹簧件设置在弹簧件座与弹簧件保持器之间，弹簧件对套管夹持器前向施加预定的弹簧弹力。套管夹持器优选包括设置于套管夹持器的第一端与第二端之间中间位置的挡块，并且配置用于与外壳后向开口协作。优选地，该预定的弹簧弹力大于约11b，更优选地，位于约11b至1.51bs之间，最佳为约1.1至1.41bs之间。该光纤连接器优选包括观察端口，用于提供光纤插针与现场光纤之间接合质量的可视指示。
在本发明的又一方案中，公开了一种具有观察端口的光纤连接器，该观察端口用于提供连接器内第一光纤与第二光纤之间接合质量的可视指示。
在本发明的再一广泛方案中，提出一种确定光纤连接器中第一光纤与第二光纤之间接合质量的方法，该方法包括通过至少一条光纤传导可见光，并且通过连接器上的观察端口观察第一光纤与第二光纤之间接合质量的可视指示。优选地，可见光是激光或者从发光二极管(LED)发出的光。可视指示优选包括在观察端口中或者不出现可见光，或者出现光。
在本发明的再一广泛方案中，公开一种具有偏置件的光纤连接器，该偏置件用于使连接器的易于安装。根据本实施方式，连接器包括外壳，其具有限定纵向延伸的腔体的内表面及其中设置的弹簧件座，该外壳还限定与该腔体连通的前向开口以及与该腔体连通的后向开口。弹簧件通过外壳的前向开口插入在腔体中，并且套管夹持器通过外壳的后向开口插入在腔体中。然后，触发件与外壳连接，以用于相对于套管夹持器选择性地前向偏置外壳。
尽管这里所公开的光纤连接器通常为LC连接器，但是应理解选择LC连接器仅为示意目的，这里所述的原理可应用于诸如SC、ST和FC连接器的其他光纤连接器。
本发明的其他特征和优点将在随后的详细说明中阐明，并且一部分对于本领域技术人员从该说明中便容易理解，或者通过实施这里所述的包括下面的详细说明、权利要求书以及附图的本发明来认可。
应理解上述概括或者和下述详细说明均介绍本发明的实施方式，并且旨在提供用于理解本发明所要求的本质和特征的概述和框架。所包括的附图用以提供对本发明的进一步理解，并且并入和构成说明书的一部分。附图示出本发明的各种实施方式，并与说明书一起用以解释本发明的原理和操作。
附图说明
图1是根据本发明实施方式的光纤连接器的分解图。
图2是示出对准楔的图1的连接器外壳后向端的端视图。
图3是沿图2中线3-3的图1的连接器外壳的纵剖面图。
图4是示出闩锁臂和闩锁柄的图1的连接器外壳的透视图。
图5是图1的套管夹持器后端的端视图。
图6是沿图5中线6-6的图1的套管夹持器的纵剖面图。
图7是图1的套管和光纤插针的纵剖面图。
图8是图1的套管夹持器的透视图，其示出用于提供光纤插针与现场光纤之间的接合质量的可见指示的观察端口，并且示出用于导引凸轮件的L型凹槽。
图9是图1的引入管的端视图。
图10是图1的引入管的透视图。
图11是沿图9中线11-11的图1的引入管的纵剖面图。
图12是沿图9中线12-12的图1的引入管的纵剖面图。
图13是图1的第一和第二接合件的透视图，其示出用于使光纤插针与现场光纤对准的凹槽。
图14是以完全组装的配置示出的图1的光纤连接器的纵剖面图。
图15是示出长轴和短轴的图1的凸轮件的端视图。
图16是沿图15中线16-16的图1的凸轮件的纵剖面图。
图17是图1的凸轮件的透视图。
图18是在图8中所示的套管夹持器的L型凹槽的详细视图，图8示出用于保持凸轮件向内延伸凸起的脊部。
图19是位于套管夹持器内的接合件的端视图，其中凸轮件位于套管夹持器上，并且第二接合件的龙骨部沿着凸轮件的长轴对准。
图20是位于套管夹持器内的接合件的端视图，其中凸轮件位于套管夹持器上，并且第二接合件的龙骨部沿着凸轮件的短轴对准。
图21是套管夹持器的第一端的部分纵剖面图，其示出具有螺纹的弹簧件保持器的典型连接。
图22是套管夹持器的第一端的部分纵剖面图，其示出具有脊部和凹槽的弹簧件保持器的典型连接。
图23是套管夹持器的第一端的部分纵剖面图，其示出具有脊部和凹槽交替配置的弹簧件保持器的典型连接。
图24是图1的触发件的透视图。
图25是根据本发明的光纤连接器的另一实施方式的纵剖面图。
图26是图25的光纤连接器的连接器外壳的纵剖面图。
图27是图26的连接器外壳的正视图。
图28是图26的连接器外壳的正透视图。
图29是图26的连接器外壳的另一纵剖面图。
图30是图25的光纤连接器的触发件的另一纵剖面图。
图31是图30的触发件的正视图。
图32是图25的光纤连接器的连接器外壳和触发件之间角形啮合面的放大图。
图33是图25的光纤连接器的触发件的另一纵剖面图。
图34是图30的触发件的正透视图。
图35是图25的光纤连接器的凸轮件的透视图。
图36是图25的光纤连接器的正视图。
图37是图35的凸轮件的正视图。
图38是图25的光纤连接器的另一纵剖面图。
具体实施方式
现在参照示出本发明实例的附图进行详细说明。附图和详细说明提供了对本发明全面而详细的书面说明，以及实现和使用本发明的方式和过程，从而使本领域技术人员能够实现和使用本发明以及实施本发明的最佳方式。但是，通过本发明的说明而提供的在附图和详细说明中所陈述的实例不应理解为对本发明的限制。因此，本发明包括在所附权利要求书及其等效物的范围内的下述实例的任意修改和改变。
详细说明使用数字和字母标记指代附图中的特征。附图和说明中相同或者相似的标记用于指代本发明相同或者相似的部件。
如图1中所示，提供了用于将光缆12连接到诸如另一连接器、连接器转接座或者其他光学设备的插座(未图示)的光纤连接器10。
更详细地参照附图，连接器10与光缆12的现场光纤14连接。现场光纤14典型地具有约125μm的玻璃直径。典型地，现场光纤14还包括一个或者多个围绕在光纤周围的涂层。在不脱离本发明的范围内，一个或者多个涂层可以具有包括用于已缓冲光纤的从约245μm到900μm范围的各种直径。连接器10包括连接器外壳16、套管18、套管夹持器20、弹簧件保持器22、弹簧件24、接合件26、28以及凸轮件30。
如图2和图3中详细所示，连接器外壳16具有限定在外壳16中纵向延伸的腔体34的内表面32。外壳16还包括与腔体34连通的前向开口36以及也与腔体34连通的后向开口38。后向开口38配置为接收套管夹持器20(图1)。腔体34的内表面32还限定弹簧件座40，其前向面42提供可与弹簧件24(图1)紧靠的表面。弹簧件座40通常定位于紧接后向开口38。弹簧件座40的后向面44用作前挡块，以限制套管夹持器20进入外壳腔体34的前向运动。内表面32包括在后向开口38处延伸至腔体34的楔46。在图2中可以更清楚地看到楔46，在图2中示出从后向开口38朝向前向开口36所观察到的外壳16的视图。优选地，楔46在弹簧件座40的后向面44与开口38之间延伸。优选地，从弹簧件座40前向延伸至前向开口36的那部分腔体34在垂直于纵轴48的平面上具有圆形截面，如图2中最佳所示。优选地，从弹簧件座40后向延伸至后向开口38的那部分腔体34在垂直于纵轴48的平面上所具有的截面形状适于接收套管夹持器20的至少一部分的截面形状。优选地，从弹簧件座40后向延伸至后向开口38的那部分腔体34在垂直于外壳16的纵轴48的平面上具有多边形截面。
从图4中更清楚可见，外壳16还包括从外壳16延伸出的闩锁臂50和相对的闩锁柄52、54，其用于将连接器10闩锁在例如适于接收连接器10的转接座的适当位置。优选地，闩锁臂50具有高弹性，以允许闩锁臂50被按压，并且在释放闩锁臂50时，其返回至未按压的位置。优选地，外壳16、闩锁臂50、闩锁柄52，51、弹簧件座40和楔46由适当的塑料材料构成，并且模制为一个部件。
如图5和图6中所示，套管夹持器20在第一端56与第二端58之间纵向延伸，并且限定纵向延伸的通路60。接近套管夹持器20的第一端56的通路60尺寸适于接收套管18，其由诸如陶瓷、玻璃、金属、玻璃增强环氧树脂或聚合物塑料的任何合适的耐磨材料制成。如图7中所示的套管18具有第一端62和第二端64，并且限定出在其中轴向延伸的孔66。光纤插针68设置在孔66中，使得光纤插针68的第二端69延伸超过套管18的第二端64。优选地，光纤插针18的第二端69延伸超过套管18的第二端64至少约5mm；更优选地，至少约10mm。优选地，利用诸如环氧粘接剂的粘接剂将光纤插针68固定在孔66中。优选地，利用良好的加工切开光纤插针68的第二端69，切角优选小于约1度。优选抛光光纤插针68的第一端69以利于在其中进行光传输。
返回至图6，套管夹持器20还限定与通路60连通的腔体70，用于容纳接合件26和28(图1)。套管夹持器20包括在套管夹持器20的外表面74上的肩部72或挡块，其用于待容纳在连接器外壳16的后向开口38中。沿挡块72的至少一部分纵向延伸的凹槽76(从图8中更清楚可见)用于与楔46可移动地啮合，以提供与外壳16内的套管夹持器20的准确定位。优选地，套管夹持器20还限定从外表面74延伸至腔体70中接近光纤插针68与现场光纤14之间机械邻接位置的观察端口78。在连接器10工作期间，现场光纤14和光纤插针68在接近观察端口78处邻接，并且诸如从氦氖激光器或者LED发出的可见光例如通过现场光纤14或光纤插针68的至少之一传导。如果邻接错误，则在相对端面将散射出光纤插针68或现场光纤14传导的光，并且通过观察端口78可看到。当邻接或者接合合格时，光基本在光纤插针68与现场光纤14之间传导，其邻接处几乎没有光散射，并且通过观察端口78将不能看到来自激光器或者LED的光。因此，观察端口78提供光纤插针68与现场光纤14之间合格机械接合(邻接)的可视指示。如果接合不合格，则通过观察端口78将看不到激光器或LED光。观察端口78还可用作用于在腔体70中注入光耦合材料或者折射率匹配凝胶的入口点，以提高光纤插针48与现场光纤14之间的光耦合。
套管夹持器20还包括在外表面74与腔体70之间延伸的狭槽或窗口80，用以容纳一部分下接合件28。窗口80通常与观察端口78相对。套管夹持器20的第二端58适于容纳引入管84，如图9至图12中所示，该管84用于在接合件26、28之间引导光纤14进入腔体70。优选地，腔体70的内表面86限定轴向凹槽88，用以容纳在引入管84的外表面92上的楔90。当将引入管84插入在套管夹持器20的第二端58中时，凹槽88与楔90可移动地啮合，以防止引入管84在套管夹持器20中旋转。引入管84限定在引入管84的第一端96与第二端98之间轴向延伸的通路94(图11和图12)，用以容纳现场光纤14。利用诸如环氧粘接剂的粘接剂可将引入管84固定在套管夹持器20中。或者，将引入管84按压在套管夹持器20中，或者，通过与图21至图23中所示以及下文说明的协同保持元件类似的元件将引入管84固定在套管夹持器20中。优选地，通路94的第二端98的尺寸适于容纳压接管132(图1)。优选地，接近第一端96的那部分通路94通常具有圆锥形，用以通过在引入管84的第一端96处的开口100来引导现场光纤14。
接合件26、28通过接近观察端口78和窗口80的第二端58插入在套管夹持器20的腔体70内。第一接合件26通常邻近观察端口78，而第二接合件28通常邻近窗口80。如图13中最佳所示，第一接合件26具有与第二接合件28相对的平面102。第二接合件28包括凸起或龙骨部104，当接合件28插入在套管夹持器20的腔体70中时，龙骨部104通过窗口80突出。从套管夹持器20的第二端58延伸至窗口80并在图5和图6中所示的通道81将龙骨部104引导至窗口80，由此有助于第二接合件28通过第二端58插入至腔体70中，进而通过窗口80插入龙骨104。在与龙骨部104相反并且与第一接合件26相对的侧面106上，第二接合件28包括沿第二接合件28的长度纵向延伸的凹槽108。尽管图13中所示的凹槽108通常为V型，凹槽108可为支撑光纤插针68的诸如U型凹槽的任意形状。或者，凹槽108形成在第一接合件26的相对面上，而平面可形成在第二接合件28的相对面上。通过邻近腔体70与通路60连通点的肩部110，防止接合件26、28在套管夹持器20中的腔体70中前向运动。当包含光纤插针68的套管18位于套管夹持器20的第一端56中时，从套管18伸出的光纤插针68的端部容纳在凹槽108中，并且通常处于第一接合件26与第二接合件28之间的中间位置。当引入管84插入在套管夹持器20的第二端58中时，通过设置引入管84防止接合件26、28在腔体70中后向运动。由此通常通过肩部110和引入管84防止接合件26、28在腔体70中轴向运动。
如图9中所示，凸轮件30安装在套管夹持器20周围通常接近接合件26、28的初始位置。如图15至图17中所示，凸轮件30限定在第一端118与第二端120之间纵向延伸的通路112，并且其尺寸适于容纳并由此安装在套管夹持器20上。为了起动接合件26、28，由凸轮件30限定的一部分通路112优选为非圆形，并且包括长轴114和短轴116，如图15中所示。如图16中最佳所示，从肩部121前向延伸至端部118的那部分凸轮件30为非圆形，并且限定长轴114和短轴116。从肩部121后向延伸至端部120的那部分凸轮件30通常为圆形，并且有助于凸轮件30与套管夹持器20的啮合。由此，肩部121标志着从通路112的圆形部分到通路112的非圆形部分的转变。如图16以及由紧邻在端部118处凸轮件30的长轴114的较薄侧壁所示，邻近长轴114的那部分通路112具有的半径小于紧邻短轴116的那部分通路112的半径。此外，由凸轮件30限定通路112，从而使得紧邻长轴114的通路112的较小半径平滑地转变成紧邻短轴116的通路112的较大半径。优选地，凸轮件30还包括在端部120处适合与使凸轮件30围绕套管夹持器20旋转的工具(未图示)协作的外表面。在图15至图17所示的优选实施方式中，凸轮件30优选包括由圆筒122隔开的第一端118和第二端120。在第二端120处的凸轮件30的外表面可形成为多边形，从而端部120的外表面可与诸如扳手这种使凸轮件30围绕套管夹持器20旋转的工具协同啮合。但是，应理解端部120的外表面也可形成为其他形状，诸如可与起动工具的一个或者多个互补啮合表面协作的开槽的圆形。第一端118优选形成为与外壳16的后向部分的形状和尺寸相对应的形状和尺寸。凸轮件30优选包括指示器元件，诸如图17中最佳所示的在端部120处的凹槽123，用以指示凸轮件30的旋转位置，从而指示接合件26、28的情况(即，起动或未起动)。例如，如果可视的指示器123与闩锁臂50对准，则接合件26、28起动。
首先，如图19中所示，本优选实施方式的凸轮件30安装在套管夹持器20上，从而通路112的非圆形部分通常设置在套管夹持器20中，并且第二接合件28的露出的龙骨部104与通路112的长轴114对准。结果，凸轮件30可容易地安装在套管夹持器20上，而接合件26、28保持未起动。接着如图20中所示，一旦凸轮件30已安装在套管夹持器20上，凸轮件30可相对于套管夹持器20从第一未起动位置向第二起动位置旋转，从而将第二接合件28的露出的龙骨部104从沿着通路112的长轴114的位置向沿着通路112的短轴116的位置移动。由于沿短轴116的通路112的尺寸较小，所以在凸轮件30相对于套管夹持器20旋转之后，凸轮件30可与第二接合件28的露出的龙骨部104接触。由于这种接触，凸轮件30例如通过促使接合件26、28彼此靠近来起动接合件26、28，从而机械接合光纤插针68与现场光纤14。
如图15和图16中最佳所示，本发明的一个优选实施方式的凸轮件30包括向内延伸的凸起124。虽然在所示实施方式中向内延伸的凸起124邻近凸轮件30的一端，但是根据需要，向内延伸的凸起124可位于沿纵向延伸的通路112的其他点。如图8中所示，本优选实施方式的套管夹持器20的外表面72还优选限定用于接收向内延伸的凸起124的凹槽126。通过将向内延伸的凸起124限制在凹槽126中，在凸轮件30初始安装在套管夹持器20上，即相对于套管夹持器20纵向滑动时，套管夹持器20可引导凸轮件30，由此凸轮件30相对于套管夹持器20从第一未起动位置旋转到第二起动位置。优选地，凸轮件30由透明或者半透明材料形成，从而通过凸轮件30将可观察到在测试用于使光纤插针68与现场光纤14正确邻接(接合质量)的连接器10时从观察端口78透射出的光。
在所示实施方式中，由套管夹持器20限定的凹槽126通常为L形。例如，凹槽126包括第一部分128，其沿着部分套管夹持器20从套管夹持器20的第二端58向套管夹持器20的中间部分纵向延伸。此外，凹槽126包括第二部分130，其围绕诸如套管夹持器20的四分之一部分周向延伸。例如，在凸轮件30安装在套管夹持器20上时，随着凸轮件30相对于套管夹持器20纵向滑动时，凸轮件30的向内延伸的凸起124通过凹槽126的第一部分128移动。接着，随着凸轮件30相对于套管夹持器20旋转时，凸轮件30的向内延伸的凸起124通过凹槽126的第二部分130移动。本实施方式的第一部分128和第二部分130优选在套管夹持器20的中间部分垂直交叉，以允许一旦凸轮件30完全安装在套管夹持器20上时允许凸轮件30相对于套管夹持器20旋转。如图18中最佳所示，凹槽126的第二部分130还包括沿第二部分130的宽度延伸的脊部131，用以在凸轮30相对于套管夹持器20已旋转至第二起动位置时，将保持凸轮件30在适当的位置。在向内延伸的凸起124沿凹槽126的第二部分130移动时，向内延伸的凸起124在脊部131上方“扣合”，由此防止凸轮件30从套管夹持器20不当移除。
如上所述，当通过凹槽126的第一部分128移动向内延伸的凸起124而将凸轮件30安装在套管夹持器20上时，凸轮件30处于第一未起动位置。又如上所述，当通过凹槽126的第二部分130移动向内延伸的凸起124而使凸轮件30相对于套管夹持器20旋转时，凸轮件从第一未起动位置转变为第二起动位置。在由凸轮件30限定的通路112包括长轴114和短轴116的实施方式中，凸轮件30和套管夹持器20优选设计为：当凸轮件30的向内延伸的凸起124通过凹槽126的第一部分128移动时，第二接合件28的暴露的龙骨部104与凸轮件30的长轴114对准。因此，本有利实施方式的凸轮件30和套管夹持器20还优选设计为：当向内延伸的凸起124沿凹槽126的第二部分130移动时，第二接合件28的露出的龙骨部104沿凸轮件30的内表面从与通路112的长轴114对准移动至与通路112的短轴116对准。通过使第二接合件28的露出的龙骨部104沿通路112的短轴116与凸轮件30的内表面啮合，如上所述，诸如通过促使第一和第二接合件26、28彼此靠近来起动接合件26、28，从而机械接合光纤插针68和现场光纤14。
通过将凸轮件30的向内延伸的凸起124限制在通常为L形的凹槽126中，本发明该优选实施方式的光纤连接器10确保在通过凸轮件30相对于套管夹持器20旋转而起动接合件26、28之前，将凸轮件30完全安装在套管夹持器20上，从而提供接合件26、28的完全或充分的起动。此外，通过以相反的方向相对于套管夹持器20旋转凸轮件30，从而将向内延伸的凸起124从起动接合件26、28的凹槽126的第二部分130移动至未起动接合件26、28的凹槽的126的第一部分128，本优选实施方式的光纤连接器10可防止凸轮件30直接从套管夹持器20上移除而不会首先移动至未起动位置。与向内延伸的凸起124协作的脊部131防止凸轮件30的不当移除。因此，本优选实施方式的光纤连接器10防止由于从套管夹持器20上移去处于起动位置的凸轮件30所可能引起的对光纤连接器的不当损坏。一旦例如通过将凸轮件30安装在套管夹持器20上并随后相对于套管夹持器20旋转凸轮件30来起动接合件26、28，可装配光纤连接器的其余元件。
如图1和图14中所示，光纤连接器10包括安装在引入管84的后向端内的压接管132。压接管132可由诸如铜、不锈钢或黄铜等合适用途的任何材料形成。为了将现场光纤14插入在压接管132中，去除围绕现场光纤14的一部分涂层以暴露现场光纤14的裸露玻璃。从现场光纤14上去除足够的涂层材料，使现场光纤14可在连接器10中延伸，以与接合件26与28之间的光纤插针67邻接。当现场光纤14已插入压接管132中时，通过在现场光纤14的涂层部分周围压接压接管132而通过压接管132牢固接合现场光纤14的涂层部分。
再如图1和图14中所示，光纤连接器10可包括环形压接箍134，其安装在套管夹持器20接近凸轮件30的后向端58上。压接箍134可由包括铜、不锈钢或黄铜等合适用途的任何材料形成。在现场光纤14与诸如图1中所示光缆12的丝状加强件的加强件136相关联的实施方式中，加强件136可位于压接箍134与套管夹持器20之间，从而如本领域技术人员所公知的，通过在套管夹持器20的周围压接压接箍134来牢固地接合加强件136。光缆12的加强件可包括例如芳族聚酰胺细丝或者捻纱。随后，先前安装在现场光纤14上的护套138可安装在压接管134上，以提供对现场光纤14的应变消除。
如图1和图14中所示，套管夹持器20插入在外壳16的后向开口38中，从而套管夹持器20的第一端56和套管18超过弹簧件座40向前延伸。弹簧件24位于套管夹持器20的第一端56上方，并且在弹簧件座40的前向面42与弹簧件保持器22之间压缩至预定的弹簧弹力，弹簧件保持器22与套管夹持器20的第一端56啮合。由此，允许套管夹持器20和套管18在外壳16中轴向或活塞平移。通过现有技术中任何适当的公知方法可将弹簧件保持器22与套管夹持器20的第一端56啮合。如图6和图8中最佳所示，套管夹持器20在接近端部56处形成有螺纹140。如图21中最佳所示，弹簧件保持器22的内表面上相对应的螺纹与套管夹持器20上的螺纹140啮合，并且通过将弹簧件保持器22拧至套管夹持器20的端部56来允许弹簧件保持器22可移除地紧固至套管夹持器20的端部56。或者，可将端部56和弹簧件保持器22设计为允许弹簧件保持器22与套管夹持器20的端部56扣合。例如，如图22和图23中所示，可在接近端部56的套管夹持器20的圆周周围形成凹槽139(图23)。在弹簧件保持器22的内圆周周围形成的相应的脊部129(图22)用以与凹槽139啮合。于是，弹簧件保持器22可在套管夹持器20的端部56上方位置扣合。或者，可在弹簧件保持器22的内圆周周围形成凹槽，并且在接近端部56的套管夹持器20的周围形成相应的脊部。
将弹簧件24构成为使得在套管夹持器20的挡块72从外壳16完全移出之前充分压缩弹簧件24，由此限制套管夹持器20在外壳16中的纵向移动。当连接器10装配完时，优选地，弹簧件24对弹簧保持器22施加在约1至1.51bs之间的弹簧弹力，更优选地，在约1.1至1.41bs之间。
根据本发明的一个实施方式，并且如图24中概括所示，触发件142可移除地连接到凸轮件30。触发件142包括第一元件144和第二元件146。触发件142经由第一元件144与凸轮件30可移除地连接。第一元件144优选限定纵向延伸的开口148，其用以接收凸轮圆筒122(图17)并允许触发件142在凸轮件30上方扣合，从而使触发件142与凸轮件30连接。更特别地，开口148构成为允许触发件142径向扣合在凸轮圆筒122上。因此，在第一元件144上设置狭槽150。狭槽150的宽度足以允许圆筒122通过其中。由此，第一元件144可为基本C形以紧密地安装在凸轮件30的圆筒122上。尽管未示出，如果圆筒122是除圆柱形之外的其他形状(例如，横截面为方形、矩形等)，则触发件142将具有相应的构造。
分别在凸轮件30和第一元件144上设置的配合连接元件用于可解除地连接和轴向固定第一元件144至外壳。优选地，配合连接元件包括在触发件142上的扣合件152以及在凸轮件30上的凹槽153。扣合件152和凹槽153的位置可以互换。扣合件152可包括削边154，用以允许触发件142更容易地扣合在凸轮件30上方。或者，在本发明的范围内，配合连接元件可具有诸如脊状、凹状、弧形、球形等其他互补形状。
还可设置配合对准元件，用以相对于凸轮件30旋转地固定第一元件144。对准元件可包括任意种类的非圆周表面，用以干涉地防止触发件30相对于凸轮件30的旋转。如图17和图24中所示，对准元件可包括例如平面表面156和158，当触发件142连接到凸轮件30上时，所述表面彼此接触。如图中所示，对准元件158在凸轮件30上，而对准元件156在触发件30的第一元件144上。或者，对准元件可包括在扣合件152的端部的平面表面160以及在凹槽153的底部的相应平面表面。此外，在本发明的范围内，对准元件可具有诸如长方形、椭圆形、不规则形等除了平面之外的形状。当对准元件对准时，第二元件146也与闩锁臂50对准(除非倒置安装触发件142)。根据需要，可将连接元件和对准元件构成为：例如通过某种方法使连接或者对准元件不对称或者不规则，由此难以或者不可能使触发件142与凸轮件30不当地未对准连接。
触发件142的第二元件146具有与第一元件144连接的近端162以及从第一元件延伸的远端164。第二元件146提供至少两个功能。第一，第二元件146如闩锁臂50一样可枢轴转动，并且与闩锁臂啮合以使闩锁向下枢轴转动。该啮合使闩锁臂50的远端166(图3)向下运动，以从插座中可选择地释放外壳16。第二元件146具有特定轮廓的曲面170，用以接触闩锁50的尖端172(图3)并且当按压第二元件146时有助于使闩锁臂50向下枢轴转动。第二元件146由此包括触发元件，其被按压时释放闩锁臂50。第二功能为：如果往后拖动光缆12，则由于第二元件以锐角朝向并超过闩锁50的尖端172延伸，因此第二元件146减小闩锁臂50妨碍沿路径上的其他光缆、拐角或者其他固定装置的可能性。优选地，第一元件144和第二元件146由合适的塑料材料构成，并且模制为一个部件。
当套管夹持器20已装配到外壳16中，并且凸轮件30完全安装在套管夹持器20上时，触发件142可优选地安装在凸轮件30上，从而扣合件152可与相应的凹口或者凸轮件30上的凹槽153啮合。扣合件152与凹槽153啮合可防止触发件142在凸轮件30上旋转，并且在凸轮件已旋转至第二起动位置时，保持第二触发元件144与闩锁臂50对准。
根据本发明的光纤连接器的现场装配包括将诸如现场光纤14的第二光纤插入进引入管84的后向开口，直到现场光纤14与光纤插针68邻接。优选地，将插入在连接器10中的现场光纤14的端部劈开以具有良好的端面，优选地，具有小于约1度的切开角度以利于在其中进行光传输。诸如可见激光或来自LED的光可射入光纤插针68的第一端，据此凸轮件30沿促使第一和第二接合件26、28聚拢的方向旋转，从而将光纤插针68和现场光纤14的邻接面固定在有利于两者之间传输的位置。例如，使用工具(未图示)与凸轮件30适于与该工具啮合的部分啮合，然后凸轮件30旋转以促使第一接合件26和第二接合件28聚拢。然后，如上所述，观察用于指示光纤插针68与现场光纤14之间接合质量的观察端口78。当凸轮件30已旋转并从观察端口78未观察到光而指示接合良好时，则如上所述，触发件142扣合在凸轮件30上。
如上所述，能够很容易地制造本发明的光纤连接器10。特别地，在工厂安装中可形成套管以及设置在其中的光纤插针68，从而在将光纤插针68的第一端设置在套管18的第一端时进行抛光。随后，通过引入管84将诸如现场光纤14的第二光纤的端部插入在接合件26、28之间的腔体70内，于是，可旋转凸轮件30以起动接合件26、28。在起动时，接合件26、28固定光纤插针68的第二端69和现场光纤14以利于在其中进行光传输。一旦光纤插针68和现场光纤14被接合件26、28固定，便可将连接器10的诸如压接箍134和护套138的其他元件装配到光纤连接器10上。
在图25中示出根据本发明的光纤连接器的另一优选实施方式。如图25中所示，光纤连接器200包括许多与上述实施方式中相同的元件，例如套管18、套管夹持器20、弹簧件24、弹簧件保持器22、接合件26、28、光纤插针68、压接管132和压接箍134。弹簧件保持器22设置在套管夹持器20的前向端周围，并且弹簧件24设置在弹簧件座40与弹簧件保持器22之间，由此对套管夹持器20施加向前的预定弹簧弹力。优选地，预定弹簧弹力为大于约11b；更优选地，在约1至1.51bs之间，最佳为约1.1至1.41bs之间。套管18、套管夹持器20、弹簧件24、弹簧件保持器22、接合件26、28、光纤插针68、压接管132和压接箍134的操作与上述实施方式相同，这里将不再说明。
除了上述所列部件之外，光纤连接器200还包括连接器外壳202、凸轮件204、触发件206和应变消除护套208。如图26至图29中所示，外壳202包括第一端210、第二端212和在其中纵向延伸的通路214。悬臂式闩锁臂216在近端218处与外壳202连接。闩锁臂216还包括远端220，其具有用于与触发件206啮合的尖端222。此外，外壳202还包括闩锁开口224，用于如下述与触发件206啮合。扣合脊226(图29)邻近闩锁开口224，并位于其后方。如在上述实施方式中，闩锁臂216包括闩锁柄228(图27、图28)，用于使连接器200与光纤连接器转接座、光纤器件或者光纤设备的其他部件连接。在第二端212后向处设置大小合适的狭槽229(图28、图29)，从而如上述通过套管夹持器20的观察端口78可观察光纤插针68与现场光纤14之间接合质量的指示。
根据本发明的该实施方式以及图25中概括所示，触发件206可移除地连接到外壳202。在图30中详细所示的触发件206包括第一元件230和第二元件232。触发件206经由第一元件230可移除地连接到外壳202。
分别在外壳202和第一元件230上设置配合连接元件，用以可解除地连接和轴向固定第一元件230至外壳。优选地，如图33和图34中最佳所示，配合连接元件包括在触发件206上的扣合件234以及在外壳202上的闩锁开口224。扣合件234和闩锁开口224的位置可以互换。此外，闩锁开口224在图中所示为通过外壳202的侧壁延伸的开口，但是其也无需通过侧壁延伸，而可以是不完全通过外壳202的侧壁延伸的凹口。扣合件234可包括如图中所示的削边236，用以允许触发件206更容易地扣合在扣合脊226的上方，随后与闩锁开口224啮合。
第一元件230还包括至少一个偏置件238。当连接器200已装配并且触发件206已安装在连接器上时，至少一个偏置件238在外壳202的方向上向前延伸。偏置件238具有与第一元件230连接的近端240和从第一元件230向前延伸的远端242。
在装配好后的连接器与诸如收发器的光纤转接座、光纤器件或光纤设备的其他部件配合过程中，远端242可与外壳202的接触部分244邻接。接触部分244的至少一部分形成与偏置件远端242上形成的各自角度基本互补的角度。基本互补的含义是外壳接触部分244的角度θ基本等于180°减去远端242的角度φ。优选地，远端242的至少一部分的角度φ小于90°，并且接触部分244的角度θ大于90°。例如，角度θ可为约100°，而角度φ为约80°。但是，这种优选方案不限于本实施方式，例如，远端242的至少一部分的角度φ为大于90°而接触部分244的角度θ为小于90°也是可以接受的。尽管有点欠适宜，角度θ与角度φ也可均等为90°。
图32示出接触部分244和偏置件238的偏置部分远端242的放大图。参照图32，虚线246表示平行于接触部分244的至少一部分的平面边缘。虚线248表示平行于远端242的至少一部分的平面边缘。虚线250表示平面246和248的横断面边缘。角度θ是在平面246和250的交叉点处平面246与平面250所成角度。角度φ是在平面248和250的交叉点处平面248与平面250所成角度。由此，优选地，平面246与平面248基本平行，并且平面250至少基本平行于纵向轴251(图25)。接触部分244与远端242之间的角度设置有助于在触发件206向前偏置时，偏置件238保持与接触部分244啮合。
触发件206的第二元件232具有与第一元件230连接的近端252和从第一元件230延伸的远端254。第二元件232提供至少两个功能。第一，第二元件232如闩锁臂216一样可移动，并且与闩锁臂啮合以使闩锁臂向下枢轴转动。该啮合使闩锁臂216的远端220(图26)向下运动，以从插座中可选择地释放外壳202。第二元件232具有邻近远端254的特定轮廓曲面256(图30)，用以接触闩锁臂216的尖端222(图26)，并且当按压第二元件232时有助于使闩锁臂216向下枢轴转动。第二元件232由此用作触发器，其在触发件206的第二元件232被按压时，该触发器释放闩锁臂216。所提供的第二功能为：如果往后拖动(与连接器200连接的)光缆12，则由于第二元件232以锐角朝向并超过闩锁臂216的尖端222延伸，因此第二元件232减小闩锁臂216妨碍沿路径上的其他光缆、拐角或者其他固定装置的可能性。优选地，第一元件230和第二元件232以及偏置件238和扣合件232由合适的塑料材料构成，并且模制为一个部件。
图35的正视图中所示的凸轮件204与上述实施方式的凸轮件30在形状和功能上基本相同，那些相同的特征将不再说明。但是，将说明几点与光纤连接器200相关的外部差异。凸轮件204包括位于其外表面上的键合部分258，包括扣合件凹槽260和偏置部分凹槽262。键合部分258具有两个用途。第一，键合部分258通常成形为与用于使凸轮件204相对于套管夹持器20旋转的适当工具(未图示)啮合。例如，键合部分258可具有多边形，例如由图37中所示虚线矩形盒264的形状，由此键合部分258适于与适当的扳手协作。尽管未推荐，键合部分258还可被安装人员握持，并且用手相对于套管夹持器20旋转。第二，扣合元件凹槽260和偏置部分凹槽262用于允许触发件206仅以一个方向安装在凸轮件204上，由此使触发件206与凸轮件204对准。例如，在所示连接器200的情况下，键合部分258包括具有三个凹槽(一个偏置部分凹槽262和一对相对的扣合件凹槽260)的四个侧面。试图以正确对准(其中每个扣合件和偏置件可滑动地与各自凹槽啮合)之外的方式安装触发件206将很容易明显出错，这是因为触发器扣合件或偏置件将面临缺少凸轮件204中的容纳凹槽的问题。优选地，凸轮件204由透明或者半透明材料形成，从而可观察到接合质量的指示。例如，凸轮件204可由透明或者半透明塑料形成一个部件。
以下列方式可以完成连接器200的装配。一旦将套管18、套管夹持器20、接合件26、28、弹簧件24、弹簧件保持器22和压接管132装配在外壳202中，便通过后向第二端212且在套管夹持器20的至少一部分上方将凸轮件204插入在外壳202中。然后将现场光纤14(图1)插入在接合件26、28之间的中间位置以与光纤插针68邻接，随后，相对于套管夹持器20旋转凸轮件204，由此起动接合件26、28并固定现场光纤14和光纤插针68。通过外壳202中的狭槽229以及套管夹持器20中的观察端口78可观察现场光纤14和光纤插针68之间的接合质量。
如果加强件与现场光纤14相关联，则可在套管夹持器20的后向端的上方设置加强件，并通过在加强件上端压接压接箍134来夹住加强件，由此在压接箍134与套管夹持器20之间捕获加强件。
然后，已经安装在现场光纤14周围的触发件206可在压接箍134和凸轮件204上方滑动，从而扣合件234与各自的扣合件凹槽260可滑动配合，在外壳扣合脊226上扣合，并且与外壳闩锁开口224啮合。闩锁开口224的尺寸优选制成为使得在触发件206与外壳202之间能够进行沿纵向轴251(图25、图38)的一定的纵向运动。例如，闩锁开口224优选足够大于扣合件234与开口啮合的部分，从而将触发件206松弛连接于外壳20。松驰连接的含义是在通过触发件206对外壳202施加显著的力之前，触发件206可相对于外壳202沿轴251短距离纵向移动。这在图38的纵剖面图中可更清楚看到，在每个外壳凸起272与各自扣合件234之间存在小间隙。图38示出处于未偏置位置，即不能相对于套管夹持器20前向移动的触发件206。一旦触发件206已与外壳202连接，也已安装在现场光纤14上的应变消除护套208在现场光纤14及其插入在触发件腔体268中的部分(图30、图33)以及压接箍134上方向前滑动。
当将连接器200与诸如收发器的光纤器件或光纤设备的其他部件闩锁时，安装人员对触发件206施加前向力，随后，触发件206相对于套管夹持器20和凸轮件204向前滑动，直到偏置件远端242与外壳接触部分244邻接。当触发件206相对于凸轮件204前向滑动时，偏置件238在凹槽262中滑动。同时，扣合件134在凹槽260中前向滑动，并且扣合件接触表面270与外壳凸起272(图33、图38)的后向表面邻接。由此，触发件206优选地在外壳上偏置件238的接触点以及在外壳上扣合件134的接触点与外壳202接触，从而偏置件238和扣合件134均对外壳202施加前向力。因此，外壳202相对于套管夹持器20(以及与套管夹持器20刚性连接的连接器200的其他元件)前向滑动，并且经由闩锁臂216和闩锁柄228与接收插座啮合。
显然对于本领域的技术人员而言，在不偏离本发明的精神和范围内，可以对本发明进行各种修改和变化。因此，本发明旨在覆盖由所附权利要求书及其等效物内所提供的本发明的修改和变化。

Claims (21)

1、一种光纤连接器，包括：
外壳，其具有限定纵向延伸的腔体的内表面，该外壳还限定与该腔体连通的前向开口以及与该腔体连通的后向开口；
弹簧件，其通过该外壳的前向开口插入在该腔体中；
套管夹持器，其通过该外壳的后向开口插入在该腔体中；
触发件，其与该外壳连接，该触发件具有至少一个用于相对于该套管夹持器前向偏置该外壳的偏置件；以及
凸轮件，设置在该套管夹持器周围。
2、根据权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，该触发件相对于该套管夹持器纵向滑动。
3、根据权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，该触发件包括：
第一元件；以及
至少一个扣合件，其延伸自该第一元件并用以与该外壳啮合。
4、根据权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，该触发件包括用于容纳应变消除护套的腔体。
5、根据权利要求3所述的光纤连接器，其特征在于，该外壳包括至少一个闩锁开口，其用于与该触发件的至少一个扣合件啮合。
6、根据权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，还包括设置在该套管夹持器的前向端周围的弹簧件保持器，其中，该弹簧件设置在弹簧件座与该弹簧件保持器之间，并对套管夹持器前向施加预定弹簧弹力。
7、根据权利要求6所述的光纤连接器，其特征在于，该预定弹簧弹力为大于1磅。
8、根据权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，该套管夹持器还包括观察端口，用于提供光纤插针与现场光纤之间接合质量的可视指示。
9、根据权利要求8所述的光纤连接器，其特征在于，该外壳具有用于观察该观察端口的狭槽。
10、根据权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，该凸轮件固定在该套管夹持器上，并且该触发件相对于该凸轮件滑动。
11、根据权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，该凸轮件包括用于可滑动容纳至少一个偏置件的凹槽。
12、根据权利要求3所述的光纤连接器，其特征在于，该凸轮件包括用于可滑动容纳所述至少一个扣合件的凹槽。
13、根据权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，该至少一个偏置件与该外壳的接触部分邻接，并且该偏置件的至少一部分和该接触部分的一部分相对于该外壳的纵向轴形成互补的角度。
14、根据权利要求13所述的光纤连接器，其特征在于，所述互补的角度均为90°。
15、根据权利要求1所述的光纤连接器，其特征在于，该凸轮件包括位于其外表面上的键合部分，该键合部分用于使该触发件与该凸轮件对准。
16、一种光纤连接器，包括：
外壳，其具有接触部分；
设置在该外壳中的套管夹持器；
与该外壳连接的触发件，该触发件具有至少一个用于相对于该套管夹持器前向偏置该外壳的偏置件；以及
其中，该至少一个偏置件与该外壳的接触部分邻接。
17、根据权利要求16所述的光纤连接器，其特征在于，该触发件包括至少一个用于与该外壳上设置的各自闩锁开口啮合的扣合件。
18、根据权利要求17所述的光纤连接器，其特征在于，还包括设置在该套管夹持器周围的凸轮件，该凸轮件包括用于可滑动地容纳该偏置件的凹槽。
19、根据权利要求18所述的光纤连接器，其特征在于，该凸轮件包括用于可滑动地容纳至少一个扣合件的至少一个凹槽。
20、根据权利要求16所述的光纤连接器，其特征在于，该触发件设置在该套管夹持器周围，并且相对于该套管夹持器纵向滑动。
21、根据权利要求16所述的光纤连接器，其特征在于，该偏置件的至少一部分和该外壳的接触部分的一部分相对于该连接器的纵向轴形成基本互补的角度。
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